2024届湖北省恩施州巴东三中物理高三上期末监测模拟试题含解析

2024届湖北省恩施州巴东三中物理高三上期末监测模拟试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有（）
A．三条绳中的张力都相等B．杆对地面的压力等于自身重力
C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力
2、如图，在两等量正点电荷连线的中垂线上，有a、b两个点电荷绕O点做匀速圆周运动，且a、b与O始终在一条直线上。

忽略a、b间的库仑力，已知sinα＝0.6，sinβ＝0.8，则a、b两个点电荷的比荷之比为（）
A．27
64
B．
9
16
C．
6
9
D．
3
4
3、如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1000匝，副线圈匝数n2＝200匝，原线圈中接一交变电源，交变电源电压u＝2202sin 100πt(V)．副线圈中接一电动机，电阻为11Ω，电流表2示数为1A．电表对电路的影响忽略不计，则()
A．此交流电的频率为100Hz
B．电压表示数为2202V
C．电流表1示数为5A
D．此电动机输出功率为33W
4、高空抛物是一种不文明的行为，而且会带来很大的社会危害2019年6月26日，厦门市某小区楼下一位年轻妈妈被从三楼阳台丢下的一节5号干电池击中头部，当场鲜血直流，若一节质量为0.1kg的干电池从1.25m高处自由下落到水平地面上后又反弹到0.2m高度，电池第一次接触地面的吋间为0.01s，第一次落地对地面的冲击力跟电池重量的比值为k，重力加速度大小g=10m/s2，则（）
A．该电池的最大重力势能为10J
B．该电池的最大动能为100J
C．k=71
D．电池在接触地面过程中动量的变化量大小为0.3kg•m/s
5、2019年被称为5G元年。

这一年全球很多国家开通了5G网络，开启了一个全新的通信时代，即万物互联的物联网时代，5G网络使用的无线电电波通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及通信频率在0.3GHz~3.0GHz间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的的传输速率。

下列说法正确的是（）
A．4G信号是纵波，5G信号足横波
B．4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象
C．4G信号比5G信号更容易发生衍射现象
D．5G信号比4G信号波长更长，相同时间传递的信息量更大
6、如图所示为两辆汽车同时同地沿同一平直的公路同向行驶时，通过DIS系统在计算机中描绘出的速度时间图像。

则下列说法正确的是（）
A．汽车A的运动轨迹为直线，汽车B的运动轨迹为曲线
B．t1时刻两辆汽车相遇
C．t1时刻汽车A的加速度大于汽车B的加速度
D．在0~t1时间内，两辆汽车之间的距离增大后减小
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，xOy坐标系内存在平行于坐标平面的匀强电场。

一个质量为m。

电荷量为+q的带电粒子，以
v的速度沿AB方向入射，粒子恰好以最小的速度垂直于y轴击中C点。

已知A、B、C三个点的坐标分别为（3L
-，0）、（0，2L）、（0，L）。

若不计重力与空气阻力，则下列说法中正确的是（）
A．带电粒子由A到C
21
B．带电粒子由A到C过程中电势能先减小后增大
C．匀强电场的大小为
2
mv E
qL =
D．若匀强电场的大小和方向可调节，粒子恰好能沿AB方向到达B点，则此状态下电场强度大小为
2
0 7
14 mv qL
8、研究表明，汽车在行驶过程中所受阻力的大小与运动速率的平方近似成正比。

一辆汽车在平直公路上行驶，以某一功率行驶达到的最大速率为1v，此时所受阻力为1F。

若增加汽车功率为原来的两倍，其他条件不变，该汽车行驶达到的最大速率为2v，相应的阻力为2F。

对此下列表述正确的是（）
A ．212F F =
B ．3214F F =
C ．212v v =
D ．321
2v v = 9、如图，实线和虚线分别为沿x 轴正方向传播的某简谐横波在10.2s t =和20.5s t =时刻的波形图。

已知该波的周期大于0.3s 。

以下判断正确的是________。

A ．该波的周期为0.4s
B ．该波的波速为10m/s
C ．0.7s t =时刻，7m x =处的质点位于平衡位置
D ．0.9s t =时刻，3m x =处的质点沿y 轴正方向运动
E.若该波传入另一介质中波长变为6m ，则它在该介质中的波速为15m/s
10、下列说法正确的是
A ．一定质量的理想气体，压强变小时，分子间的平均距离可能变小
B ．晶体的物理性质表现为各向异性，是由于组成晶体的微粒在空间排列不规则
C ．物体内能改变时，其温度一定变化
D ．机械能可通过做功全部转化为内能，但内能一定不能通过做功全部转化为机械能而不引起其它的变化
E.将0.05mL 浓度为0.02%的油酸酒精溶液滴入水中，测得油膜面积为20cm 2，则可测得油酸分子的直径为5×10-9m
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某科技创新实验小组采用不同的方案测量某合金丝的电阻率及电阻。

(1)小明同学选取图甲方案测定合金丝电阻率。

若合金丝长度为L ，直径为D ，阻值为R ，则其电阻率p =______；用螺旋测微器测合金丝的直径如图乙所示，读数为______mm 。

(2)小亮同学利用如图丙所示的实验电路测量R ，的阻值。

闭合开关S ，通过调节电阻箱R ，读出多组R 和I 值，根据实验数据绘出1R I
-图线如图丁所示，不计电源内阻，由此可以得到R =_____Ω，R x 的测量值与真实值相比______（填
“偏大”“偏小”或“相等”）。

12．（12分）测量木块和木板间动摩擦因数的装置如图(a)。

水平固定的长木板一端有定滑轮，另一端有打点计时器。

细线绕过定滑轮将木块和钩码相连，木块靠近打点计时器，纸带穿过打点计时器后固定在木块上。

接通打点计时器，放开木块，钩码触地后不再弹起，木块继续向前运动一段距离后停在木板上。

某次纸带的数据如图(b)，打点计时器所用电源的频率为50Hz ，每相邻两点间还有1个点未画出，数值单位为cm 。

由图(b)数据可知，钩码触地后木块继续运动的加速度大小为___m/s 2；若取g ＝10m/s 2，则木块与木板间的动摩擦因数为___；某小组实验数据处理完成后，发现操作中滑轮的高度变化造成细线与木板的上表面不平行，如图(c)，这样他们测得的动摩擦因数与实际值相比___（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）某物体沿着一条直线做匀减速运动，途经,,A B C 三点，最终停止在D 点。

,A B 之间的距离为0s ，,B C 之间的距离为023
s ，物体通过AB 与BC 两段距离所用时间都为0t 。

求:
（1）物体经过A 点时的速度;
（2）物体经过CD 段的平均速度。

14．（16分）如图所示为柱状玻璃的横截面，圆弧MPN 的圆心为O 点，半径为R ，OM 与ON 的夹角为90°。

P 为MN 中点，与OP 平行的宽束平行光均匀射向OM 侧面，并进入玻璃，其中射到P 点的折射光线恰在P 点发生全反射。

(i)分析圆弧MPN 上不能射出光的范围；
(ii)求该玻璃的折射率。

15．（12分）如图所示，半径均为1m R =的光滑圆弧轨道AB 与BC 在B 点平滑连接，固定在竖直面内，A 端与固定水平直杆平滑连接，两段圆弧所对的圆心角均为60°，一个质量为1kg m =的圆环套在直杆上，静止在P 点，PA 间的距离为1m l =，圆环与水平直杆间的动摩擦因数0.5μ=，现给圆环施加一个水平向右的恒定拉力F ，使圆环向右运动，圆环运动到B 点时撤去拉力，结果圆环到达C 点时与圆弧轨道间的作用力恰好为零，重力加速度210m/s g =，求：
(1)拉力F 的大小；
(2)若不给圆环施加拉力，而是在P 点给圆环一个初速度0v ，结果圆环从C 点滑出后，下落1m R =高度时的位置离2O 点距离也为R ，初速度0v 应是多大。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、C
【解题分析】
AC ．由于三力长度不同，故说明三力与竖直方向的夹角不相同，由于杆保持静止，故在水平方向三力水平分力的合力应为零，故说明三力的大小可能不相等；故A 错误；C 正确；
B ．由于三力在竖直方向有向下的拉力，杆在竖直方向合力为零，故杆对地面的压力大于重力；故B 错误； D ．绳子拉力的合力与杆的重力之和等于地面对杆的支持力，则绳子拉力的合力与杆的重力不是一对平衡力，选项D 错误。

故选C 。

2、A
【解题分析】
设两等量正电荷的电荷量均为Q ，a 、b 两点电荷的电荷量分别为q a 和q b ，质量分别为m a 和m b ，O 到正点电荷的距离为l ，由题意知a 、b 做圆周运动的周期相同，设为T 。

根据库仑定律、牛顿第二定律，对a ，有 2
22π2sin37tan37cos37a a Qq k m l T l ︒︒︒⎛⎫= ⎪⎝⎭⎛⎫ ⎪⎝⎭ 对b ，有
2
22π2sin53tan53cos53b b Qq k m l T l ︒︒︒⎛⎫= ⎪⎝⎭⎛⎫ ⎪⎝⎭ 整理得
2764
a
a b b
q m q m = 故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

3、D
【解题分析】
A 、由表达式可知，交流电源的频率为50 Hz ，变压器不改变交变电流的频率， A 错误；
B 、
交变电源电压u πt V =（），而电压表读数为有效值，
即电压表的示数是U 220V =
==， B 错误；
C 、电流表A 2示数为1A ，由电流与匝数成反比得通过电流表A 1的电流为0.2A ，， C 错误；
D 、通过电阻R 的电流是1A ，电动机两端的电压等于变压器的输出电压，由1122
U n U n =得，变压器的输出电压为：2211
44n U U V n ==，此电动机输出功率为：222I 14411133P U I r W =-=⨯-⨯=出， D 正确； 故选D ．
4、C
【解题分析】
A ．电池的最大重力势能为：
E P =mgh =0.1×10×1.25J=1.25J
故A 错误。

B ．最大动能与最大重力势能相等，为1.25J ，故B 错误。

CD ．选向下为正，接触地面过程中动量的变化量为：
△P =mv ′-mv =-
-
（kgm/s=-7kgm/s
由动量定理：
（mg -kmg ）△t =△p
代入数据得：
K =71
故C 正确，D 错误。

故选C 。

5、C
【解题分析】
A ．电磁波均为横波，A 错误；
B ．两种不同频率的波不能发生干涉，B 错误；
C ．因5G 信号的频率更高，则波长小，故4G 信号更容易发生明显的衍射现象，C 正确；
D ．5G 信号频率更高，光子的能量越大，故相同时间传递的信息量更大，故D 错误。

故选C 。

6、C
【解题分析】
A ．由图像可知：汽车A 做匀加速直线运动，汽车
B 做加速度逐渐减小的加速直线运动，A 错误；
B ．A 、B 两v -t 图像的交点表示此时两辆汽车共速，B 错误；
C ．v -t 图像的斜率表示加速度，由于t 1时刻图线A 的斜率较大，因此t 1时刻汽车A 的加速度大于汽车B 的加速度，C
正确；
D ．在0~t 1时间内，由于汽车B 的速度一直大于汽车A 的速度，因此两辆汽车之间的距离一直增大，D 错误。

故选C 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AD
【解题分析】
A ．因带电粒子只受恒定的电场力，做匀变速曲线运动，而C 点有最小速度且垂直y 轴，可推得粒子做类斜上抛运动，C 是最高点，其速度与电场力垂直，则电场力沿y 轴负方向，设A 点的速度与x 轴的夹角为θ，则
0cos C v v θ=
由几何关系可知
tan
OB OA θ=== 联立可得
007C v v v == 故A 正确；
B ．因粒子做类斜上抛运动，从A 点到
C 点电场力与速度的夹角从钝角变为直角，则电场力一直做负功，电势能一直增大，故B 错误；
C ．粒子从A 到C 的过程，由动能定理
2201122
C qEL mv mv -=- 联立可得匀强电场的大小为
201449E mv qL
= 故C 错误；
D ．调节匀强电场的大小和方向使粒子恰好能沿AB 方向到达B 点，则粒子一定AB 做匀减速直线运动，电场力沿BA 方向，由动能定理有
20102
qE mv '-=- 则匀强电场的场强大小为
E '= 故D 正确。

故选AD 。

8、BD
【解题分析】
CD ．汽车功率为P 时，最大速率为1v ，由二力平衡有 1
1F P v = 由题意知
211F kv =
解得
1v = 同理，汽车功率为2P 时，最大速率为
2v = 解①②式得
21v v == 所以D 正确，C 错误；
AB ．将③式代入
211F kv =与222F kv =
解得
22211F v F v ⎛⎫== ⎪⎝⎭
所以B 正确，A 错误。

故选BD 。

9、ADE
【解题分析】
A ．由图象可知，波长8m λ=
213(0,1,2,)4
nT T t t n +=-=…… 而0.3s T >，解得
0.4s T =
故A 正确；
B ．根据v T λ
=得，波速
20m/s v =
故B 错误；
C ．0.7s t =时刻，即从2t 时刻再过半个周期，此时7m x =处的质点应该位于0y <的位置处，故C 错误；
D ．0.9s t =时刻，3m x =处的质点振动情况与2t 时刻完全相同，即沿y 轴正方向运动，故D 正确；
E ．波进入另一种介质后周期不变，根据v T λ=
可知，波速变为15m/s ，故E 正确。

故选ADE 。

10、ADE
【解题分析】
A ．根据气态方程
pV C T
=，压强变小时，如果温度降低，则气体的体积可能减小，分子间的平均距离可能变小，故A 正确；
B ．晶体的物理性质表现为各向异性，是由于组成晶体的微粒在空间排列规则，故B 错误；
C ．物体的内能包括分子动能和分子势能两部分，物体内能改变时，可能是分子势能发生了变化，而分子平均动能并没有发生变化，即温度可能不变化。

故C 错误；
D ．根据热力学第二定律可知，机械能可通过做功全部转化为内能，但内能一定不能通过做功全部转化为机械能而不引起其它的变化，故D 正确；
E ．根据题意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸体积为：
V =0.05×0.02% mL=1×10-5mL
所以油酸分子直径的大小： 5
79110cm 510cm 510m 20
V d S ---⨯===⨯=⨯ 故E 正确；
故选ADE 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、2
4RD L π 4.700 10 偏大
【解题分析】
(1)[1][2]合金丝的电阻
2
2L L R S D ρρπ==⎛⎫ ⎪⎝⎭ 电阻率
2
4RD L πρ=
由图示螺旋测微器可知，其示数为：
4.5mm+20.0×0.01mm=4.700mm
(2)[3][4]在闭合电路中，电源电动势
()x E I R R =+
则
11x R R I E E
=+ 由图像可知14
k =，得电源电动势4V E =，图像截距 2.5b =，可得10x R =Ω；测量值为待测电阻x R 与电流表内阻之和，所以测量值偏大。

12、3 0.3 不变
【解题分析】
[1]钩码触地后木块做减速运动，计算其加速度大小应该用纸带的后一段，即5~1点之间的部分
2222
(4.49 4.01)(3.05 3.53)10m/s 3m/s (20.022)a -+-+=⨯=⨯⨯； [2]钩码触地后，木块只在滑动摩擦力作用下做匀减速运动，有
f =ma
f =μmg
木块与木板间的动摩擦因数
μ=0.3；
[3]由于钩码触地后细线不再提供拉力，减速运动的加速度与之前的加速运动情况无关，所以不影响测量结果，测得的动摩擦因数与实际值相比不变。

四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（1）00
76s t （2）004s t 【解题分析】
（1）设物体在A 点时的速度为,A v AB 段中间时刻的速度
000
2t s v t =
BC 段中间时刻的速度
300
223t s v t = 解得物块的加速度大小为
020
3s v a t t ∆==∆ 0000
2726t t s v v a t Λ=+⋅
= （2）物体运动到C 点时的速度
00322
c t t v v a =-⋅
解得00
2c s v t = 物体经过CD 段运动的平均速度
00
24C D v v s v t +== 14、 (i)分析过程见解析；
(ii)n =
【解题分析】
(i)光路图如图
从OM 入射的各光线的入射角相等，由sin sin r n i
=知各处的折射角相等。

各折射光线射至圆弧面MPN 时的入射角不同，其中M 点最大。

P 点恰能全反射，则PM 段均能全反射，无光线射出。

(ii)P 点全反射有
1sin n
α= 相应的Q 点折射有
sin 45sin n β
︒
= 由几何关系知
45αβ︒=+
解各式得
5n =15、 (1)40(23)N ；35m/s
【解题分析】
(1)圆环到C 点时对轨道的压力恰好为零，设到C 点的速度大小为1v ，则
21mv mg R
= 可得
1v gR =
根据动能定理
211(sin 60)2
F l R mgR mgl mv μ+︒--= 求得拉力的大小
40(23)N F =-
(2)圆环从C 点抛出后，下落R 高度时的位置离C 点水平距离为R ，设在C 点的速度为2v ，则
212
R gt = 2R v t =
求得
2v = 从P 到C 根据动能定理有
22201122
mgl mgR mv mv μ--=- 求得
0v =
=。